Задача по физике ( Пластины плоского воздушного конденсатора площадью S раздвигаются, оставаясь подключенными к батарее с напряжением U. Расстояние между пластинами меняется при этом от d1 до d2 . Работа внешних сил по раздвиганию пластин равна А. Определить А, если S = 110 см U = 250B, d1 = 12 мм, d2 = 17 мм

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения работы внешних сил по раздвиганию пластин необходимо воспользоваться формулой для работы по изменению потенциальной энергии конденсатора:

A = ΔПэ = Δ( (Q^2)/(2C) ),

где Δ - обозначает изменение, Q - заряд пластин конденсатора, C - емкость конденсатора.

Найдем заряд пластин конденсатора:

C = ε0S/(d1 + d2). Здесь ε0 = 8.85 10^(-12) Ф/м - диэлектрическая проницаемость вакуума.

Q = CU, где U - напряжение батареи.

Подставляем известные значения:

C = 8.85 10^(-12) 0.110/(12 10^(-3) + 17 10^(-3)) = 3.93 * 10^(-11) Ф.

Q = 3.93 10^(-11) 250 = 9.825 * 10^(-9) Кл.

Теперь можем найти работу внешних сил:

A = Δ( (9.825 10^(-9))^2/(2 3.93 10^(-11)) ) = (9.615 10^(-17))/(7.86 10^(-11)) = 1.2239 10^(-6) Дж.

Итак, работа внешних сил по раздвиганию пластин конденсатора равна 1.2239 * 10^(-6) Дж.